Ciencias Dos Materias

Ciência e Engenharia dos Materiais (CEMat) é um campo interdisciplinar voltado à invenção de novos materiais e ao aperfeiçoamento dos já conhecidos, mediante o desenvolvimento da correlação composição-microestrutura-síntese-processamento. O termo composição indica a constituição química de um material. Já o termo microestrutura se refere à descrição detalhada do arranjo de átomos. Os cientistas e engenheiros de materiais lidam não só com o desenvolvimento de materiais, mas também com sua síntese e seu processamento, bem como com os processos de fabricação relacionados à produção de componentes. O termo síntese refere-se ao modo como os materiais são feitos, a partir de quais substâncias químicas encontradas na natureza ou sintetizadas pelo homem. O termo processamento diz respeito ao modo como os materiais são transformados em componentes úteis e com propriedades adequadas.

Uma das mais importantes funções dos cientistas e engenheiros de materiais consiste em estabelecer a correlação entre as propriedades e o desempenho de um material ou dispositivo, a sua microestrutura, além da sua composição e do modo como o dispositivo foi sintetizado e

processado. A ciência dos materiais concentra-se nos fundamentos científicos da correlação entre síntese e processamento, microestrutura e propriedades dos materiais. A engenharia dos materiais, por sua vez, desenvolve modos de converter ou transformar materiais em dispositivos ou estruturas úteis.

Um dos aspectos mais fascinantes da ciência dos materiais envolve a investigação da estrutura de cada material. De fato, a estrutura dos materiais tem grande influência sobre muitas de suas propriedades, mesmo que a composição química global não seja alterada. Se você, por exemplo, dobrar um fio de cobre puro repetidamente, ele vai se tornar não só mais rígido, mas também mais frágil. Por fim, o fio de cobre puro vai se tornar rígido e frágil a ponto de quebrar! Além disso, a resistividade elétrica do fio vai aumentar ao ser dobrado repetidamente. Observe que, neste exemplo simples, não alteramos a composição do material (ou seja, sua constituição química). As mudanças nas propriedades do material decorrem de uma alteração de sua estrutura interna. Se você observar o fio já dobrado, vai notar que ele parece o mesmo; no entanto, sua estrutura foi alterada em uma escala muito reduzida, isto é, microscópica.

Nessa escala microscópica a estrutura é conhecida como microestrutura. Se pudermos compreender o que mudou microscopicamente, começaremos a descobrir meios de controlar as propriedades dos materiais.